Nghiên cứu xử lý khô không khí và đề xuất khả năng ứng dụng trong chế biến, bảo quản các sản phẩm kém chịu nhiệt

Trƣờng đại học Bách Khoa Hà Nội Võ Văn Đại MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chƣơng - TỔNG QUAN CÁC PHƢƠNG PHÁP SẤY 1.1 Phân tích đánh giá phƣơng pháp sấy: 1.2 Đánh giá kết luận: 11 Chƣơng – NGHIÊN CỨU TẠO KHƠNG KHÍ KHƠ DÙNG CHẤT HẤP PHỤ ẨM 17 2.1 Khơng khí khơ 17 2.1.1 Định nghĩa khơng khí khơ 17 2.1.2 Ứng dụng khơng khí khơ đời sống 17 2.2 Phƣơng pháp sản xuất khơng khí khơ 20 2.2.1 Sử dụng máy nén làm khơ khơng khí 20 2.2.2 Sự dụng nhiệt độ thấp làm khơ khơng khí: 20 2.2.3 Sử dụng chất hấp phụ ẩm để tạo khơng khí khơ: 21 2.3 So sánh đánh giá phƣơng pháp sản xuất khơng khí khơ: 21 2.4 Phân loại đặc tính chất hấp phụ ẩm: 22 2.4.1 Đặc tính chất hấp phụ ẩm: 22 2.4.2 Đặc tính kỹ thuật silicagen 23 Chƣơng – NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT KHƠNG KHÍ KHƠ TRÊN QUY MƠ PILOT 27 3.1 Đánh giá phân tích khả hút ẩm nhả ẩm silicagel 27 3.1.1 Tiến hành khảo sát khả hút ẩm silicagel 27 3.1.2 Tiến hành khảo sát khả nhả ẩm silicagel: 30 3.1.3 Kết luận cho hai q trình hút ẩm nhả ẩm silicagel: 33 3.2 Tính tốn thiết kế hệ thống tạo khơng khí khơ quy mơ Pilot: 34 3.2.1 Tính tốn thiết kế chế tạo Pilot tạo khơng khí khơ: 34 3.2.2 Thí nghiệm đo tổn thất đƣờng ống: 40 3.2.3 Tính hệ số trở lực đƣờng ống cột silicagel: 45 3.3 Thiết kế phần điện phần điều khiển cho hệ thống: 50 3.3.1: Tổng quan hệ thống điều khiển giám sát: 50 3.3.2: Hệ điều khiển giám sát cơng nghệ: 52 3.3.3 Thiết lập hệ cấu trúc hệ điều khiển cho hệ thống sấy khơng khí khơ: 64 Luận văn thạc sĩ khoa học Page Trƣờng đại học Bách Khoa Hà Nội Võ Văn Đại Chƣơng – NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT PHƢƠNG ÁN SẤY KẾT HỢP VI SĨNG TRÊN SẢN PHẨM NHÃN 70 4.1 Nghiên cứu phƣơng án sấy tối ƣu kết hợp khơng khí khơ vi sóng: 70 4.2 Tổng quan vi sóng phƣơng pháp sấy kết hợp vi sóng: 70 4.2.1 Vi sóng gì: 70 4.2.2 Phƣơng pháp sấy kết hợp vi sóng: 71 4.3 Đánh giá kết thu đƣợc sản phẩm nhãn thử nghiệm : 73 4.3.1 Phân tích đánh giá kết thí nghiệm: 73 CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 77 5.1 KẾT LUẬN: 77 5.2 KIẾN NGHỊ: 78 TÀILIỆU THAM KHẢO 79 Luận văn thạc sĩ khoa học Page Trƣờng đại học Bách Khoa Hà Nội Võ Văn Đại DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1: Đánh giá chất lượng sản phẩm phương pháp sấy 11 Bảng 2: thành phần chất khí khơng khí khơ 17 Bảng 3: bảng thí nghiệm khả hút ẩm silicagel 29 Bảng 4: bảng số liệu thể khả nhả ẩm silicagel 32 bảng 5: sơ đồ đấu nối Input Output 68 Bảng 6: bảng số liệu thí nghiệm sấy kết hợp Error! Bookmark not defined Luận văn thạc sĩ khoa học Page Trƣờng đại học Bách Khoa Hà Nội Võ Văn Đại DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1: Sơ đồ ngun lý phương pháp sấy bơm nhiệt 13 Hình 2: Biểu diễn q trình sấy thăng hoa 14 Hình 3: Sơ đồ ngun lý hệ thống sấy chân khơng 15 Hình 4: Sơ đồ nghiên cứu khả hút ẩm silicagel 28 Hình 5: đồ thể khả hút ẩm silicagel 30 Hình 6: sơ đồ thể thí ngiệm nhả ẩm silicagel 31 Hình 7: đồ thị biểu diễn khả nhả ẩm silicagel 33 Hinh 8: sơ đồ hoạt động Pilot khơng khí khơ 35 Hình 9: đồ thị I-d khơng khí ẩm 37 Hình 10 : Sơ đồ đo trở lực đường ống vào cột Pilot tạo khơng khí khơ 41 Hình 11 : Sơ đồ đo trở lực cột silicagel 42 Hình 12 :Sơ đồ đo tổn thất đường ống vào buồng sấy 43 Hình 13 : Sơ đồ đo tổn thất q trình hồn ngun silicagel 44 Hình 14: Kiến trúc hệ thống SCADA sử dụng phần mềm RSview32 53 Hình 15 Trạm RSview32 với kênh nút 54 hình 16: sơ đồ đấu nối cảm biến 67 Hình 17: Màn hình điều khiển 69 Hình 18: sơ đồ ngun lý máy sấy kết hợp khơng khí khơ vi sóng 72 Hình 19: đồ thị biểu diễn q trình sấy kết hợp 75 Luận văn thạc sĩ khoa học Page Trƣờng đại học Bách Khoa Hà Nội Võ Văn Đại LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan: Bản luận văn tốt nghiệp cơng trình nghiên cứu thực cá nhân, đƣợc thực sở nghiên cứu lý thuyết, kiến thức kinh điển, tham gia chế tạo, lắp đặt, vận hành hệ thống dƣới hƣớng dẫn khoa học TS.Nguyễn Minh Hệ Các bảng số liệu, đồ thị kết đạt đƣợc luận văn trung thực, chƣa đƣợc cơng bố dƣới hình thức trƣớc trình, bảo vệ cơng nhận “ HộiĐồng đánh giá luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ kỹ thuật” Một lần nữa, tơi xin khẳng định trung thực lời cam đoan Học viên Võ Văn Đại Luận văn thạc sĩ khoa học Page Trƣờng đại học Bách Khoa Hà Nội Võ Văn Đại LỜI CẢM ƠN Với lòng biết ơn chân thành, tơi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc tới TS.Nguyễn Minh Hệ ngƣời định hƣớng, hƣớng dẫn, giúp đỡ tạo điều kiện tốt cho tơi hồn thành luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn thầy, giáo mơn Q trình thiết bị cơng nghệ sinh học – cơng nghệ thực phẩm- Trƣờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội truyền dạy cho em kiến thức q báu làm tảng cho việc hồn thành luận văn tốt nghiệp Cuối tơi xin đƣợc gửi tới cha mẹ, ngƣời thân bạn bè lòng biết ơn sâu sắc - ngƣời giúp đỡ, hỗ trợ tơi tinh thần nhƣ vật chất suốt q trình thực luận văn Học viên VÕ VĂN ĐẠI Luận văn thạc sĩ khoa học Page Trƣờng đại học Bách Khoa Hà Nội Võ Văn Đại MỞ ĐẦU Có thể nói rằng, cơng nghiệp thực phẩm số ngành cơng nghiệp phổ biến, phát triển gắn liền với nhu cầu đời sống ngƣời Trong năm gần đây, nhu cầu ngày cao ngƣời dân nên ngành cơng nghiệp thực phẩm phát triển với tốc độ lớn Do sản phẩm sản xuất khơng phải cần u cầu cao mặt số lƣợng chất lƣợng cần phải tuyệt đối đảm bảo Mặt khác, nƣớc ta có khí hậu nhiệt đới nóng ẩm nên quanh năm độ ẩm khơng khí tƣơng đối cao từ 70% đến 95% cơng nghiệp chế biến nhƣ bảo quản sản phẩm thực phẩm ln u cầu độ ẩm mơi trƣờng ln ln phải khơ Trƣớc u cẩu thực tế sản xuất, phƣơng pháp bảo quản sản phẩm thực phẩm khơng khí khơ đƣợc triển khai Và bƣớc đầu thu đƣợc kết khả quan Tuy nhiên, phƣơng pháp sản xuất khơng khí khơ gặp trở ngại giá thành chế tạo thiết bị cao hiệu suất sử dụng hạn chế Từ ƣu, nhƣợc điểm phƣơng pháp, dựa vào khả đầu tƣ, vào diện tích sản xuất Mặt khác vào với khối lƣợng cơng việc cần phải nghiên cứu em định chọn đề tài:"Nghiên cứu xử lý khơ khơng khí đề xuất khả ứng dụng chế biến, bảo quản sản phẩm chịu nhiệt."cho luận văn với nội dung nghiên cứu sau: - Khảo sát so sánh chi phí lƣợng giải pháp sấy nhiệt độ thấp dùng khơng khí khơ cho q trình sấy sản phẩm chịu nhiệt - Xác định giải pháp tạo khơng khí khơ cho máy sấy nhiệt độ thấp với chi phí lƣợng tối thiểu cho q trình sấy sản phẩm chịu nhiệt - Thiết kế, chế tạo Pilot máy sấy nhiệt độ thấp (phần khí phần điều khiển tự động) - Nghiên cứu xác định chế độ cơng nghệ sấy tối ƣu q trình sấy cho sản phẩm cụ thể - Đề xuất giải pháp mở rộng quy mơ ứng dụng cho sản phẩm chịu nhiệt khác Luận văn thạc sĩ khoa học Page Trƣờng đại học Bách Khoa Hà Nội Võ Văn Đại Chƣơng - TỔNG QUAN CÁC PHƢƠNG PHÁP SẤY 1.1 Phân tích đánh giá phƣơng pháp sấy: Q trình sấy q trình tách nƣớc nƣớc khỏi vật Tuy nhiên, sấy q trình cơng nghệ đòi hỏi sau sấy, vật liệu phải đảm bảo chất lƣợng cao, tiêu tốn lƣợng chi phí vận hành thấp Từ , phân hai phƣơng pháp sấy chính: a) Phƣơng pháp sấy nóng: Trong phƣơng pháp sấy nóng, tác nhân sấy vật liệu sấy đƣợc đốt nóng Do tác nhân sấy đƣợc đốt nóng nên độ ẩm tƣơng đối φ giảm dẫn đến phân áp suất nƣớc P am tác nhân sấy giảm Mặt khác nhiệt độ vật liệu sấy tăng lên, nên mật độ mao quản tăng phân áp suất nƣớc bề mặt vật tăng theo cơng thức: { } Nhƣ vậy, hệ thống sấy nóng có hai cách để tạo độ chênh phân áp suất nƣớc vật liệu sấy mơi trƣờng:  Giảm phân áp suất nƣớc tác nhân sấy cách đốt nóng  Tăng phân áp suất nƣớc vật liệu sấy Tóm lại, nhờ đốt nóng tác nhân sấy vật liệu sấy đốt nóng vật liệu sấy mà hiệu số phân áp suất nƣớc bề mặt vật phân áp Luận văn thạc sĩ khoa học Page Trƣờng đại học Bách Khoa Hà Nội Võ Văn Đại suất nƣớc tác nhân sấy tăng lên dẫn đến q trình dịch chuyển ẩm từ lòng vật liệu bề mặt ngồi mơi trƣờng Do đó, hệ thống sấy nóng thƣờng đƣợc phân loại theo phƣơng pháp cung cấp nhiệt  Hệ thống sấy đối lƣu: Vật liệu sấy nhận nhiệt đối lƣu từ dịch thể nóng mà thơng thƣờng khơng khí nóng khói lò Hệ thống sấy đối lƣu gồm: hệ thống sấy buồng, hệ thống sấy hầm, hệ thống sấy khí động…  Hệ thống sấy tiếp xúc Vật liệu sấy nhận nhiệt từ bề mặt nóng Nhƣ hệ thống sấy tiếp xúc, ngƣời ta tạo độ chênh lệch áp suất nhờ tăng phân áp suất nƣớc bề mặt vật liệu sấy Hệ thống sấy tiếp xúc gồm: hệ thống sấy lò, hệ thống sấy tang…  Hệ thống sấy xạ Vật liệu sấy nhận nhiệt từ nguồn xạ để dẫn ẩm dịch chuyển từ lòng vật liệu sấy bề mặt từ bề mặt vào mơi trƣờng cách đối nóng vật  Hệ thống sấy dùng điện cao tần dùng lƣợng điện từ trƣờng Khi vật liệu sấy đặt mơi trƣờng điện từ vật xuất dòng điện dòng điện đốt nóng vật  Ƣu điểm phƣơng pháp sấy nóng: - Thời gian sấy phƣơng pháp sấy nóng ngắn so với phƣơng pháp sấy lạnh - Chi phí đầu tƣ bảo dƣỡng tƣơng đối nhỏ  Nhƣợc điểm: - Chỉ sấy đƣợc vật sấy khơng cần có u cầu đặc biệt nhiệt độ - Sản phẩm sấy thƣờng bị biến màu chất lƣợng khơng cao b) Phƣơng pháp sấy lạnh: Luận văn thạc sĩ khoa học Page Trƣờng đại học Bách Khoa Hà Nội Võ Văn Đại Trong phƣơng pháp sấy lạnh, ngƣời ta tạo độ chênh áp suất nƣớc vật liệu sấy tác nhân sấy cách giảm phân áp suất nƣớc tác nhân sấy Ph nhờ giảm độ chứa ẩm d Mối quan hệ đƣợc thể theo cơng thức sau: Trong đó: B- áp suất mơi trƣờng (áp suất khí trời) Khi đó, ẩm vật liệu dịch chuyển bề mặt từ bề mặt vào mơi trƣờng dƣới nhiệt độ mơi trƣờng(t > 0C) nhỏ 0C c) So sánh phƣơng pháp sấy lạnh phƣơng pháp sấy nóng: Khi tiến hành sấy sản phẩm có u cầu mặt chất lƣợng nhƣ cảm quan màu sắc, thẩm mĩ phƣơng pháp sấy lạnh tỏ ƣu việt Luận văn thạc sĩ khoa học Page 10 Trƣờng đại học Bách Khoa Hà Nội Võ Văn Đại Lựa chọn cảm biến: Giới thiệu sơ lƣợc cảm biến Bộ cảm biến thiết bị điện tử cảm nhận thay đổi từ mơi trƣờng bên ngồi biến đổi thành tín hiệu điện để điều khiển thiết bị khác Cảm biến ba thành phần hệ thống điều khiển Có nhiều loại cảm biến khác nhƣ cảm biến nhiệt, cảm biến quang, cảm biến hồng ngoại Các loại cảm biến Biến trở tuyến tính, biến trở góc quay dùng để chuyển đổi dịch chuyển thành điện áp Ngồi chuyển đổi kiểu điện cảm điện dung Ngun tắc chung để đo đại lƣợng khơng điện nhƣ nhiệt độ, quang thơng, lực, ứng suất, kích thƣớc, di chuyển, tốc độ phƣơng pháp điện biến đổi chúng thành tín hiệu điện Cấu trúc thiết bị đo gồm ba thành phần : Bộ phận chuyển đổi hay cảm biến, cấu đo điện sơ đồ mạch trung gian hay mạch gia cơng tín hiệu ví dụ nhƣ mạch khuếch đại, chỉnh lƣu, ổn định Cảm biến xenxin làm phần tử đo lƣờng hệ bám sát góc quay, truyền thị góc quay cự ly xa mà khơng thực đƣợc khí Biến áp xoay (quay) dùng để biến đổi điện áp cuộn sơ cấp góc quay cuộn sơ cấp thành tín hiệu tƣơng ứng với chúng Biến áp xoay sin, cos để đo góc quay rơto, đặt cuộn sơ cấp , thành điện áp tỉ lệ thuận với sin hay cos góc quay Biến áp xoay tuyến tính biến đổi độ lệch góc quay rơto thành điện áp tỉ lệ tuyến tính Con quay bậc tự quay bậc tự đƣợc sử dụng làm cảm biến đo sai lệch góc đo tốc độ góc tuyệt đối hệ thống ổn định đƣờng ngắm dụng cụ quan sát ngắm bắn Cảm biến tốc độ - mã hóa quang học đĩa mã có khắc vạch mà ánh sáng qua đƣợc Phía sau đĩa mã đặt photo tranzistor chịu tác dụng nguồn sáng Động đĩa mã đƣợc gắn đồng trục, quay ánh sáng chiếu đến photo tranzistor lúc bị ngăn lại, lúc khơng bị ngăn lại làm cho tín hiệu cực colecto chuỗi xung Trên đĩa mã có khắc hai vòng vạch, ngồi A B có số vạch, Luận văn thạc sĩ khoa học Page 65 Trƣờng đại học Bách Khoa Hà Nội Võ Văn Đại nhƣng lệch 90° (vạch A trƣớc B 90°) Nếu đĩa mã quay theo chiều kim đồng hồ chuỗi xung B nhanh chuỗi xung A ½ chu kỳ ngƣợc lại Thiết bị đo tốc độ nhƣ DC Tachometer, AC Tachometer, Optical Tachometer Cảm biến nhiệt độ nhƣ Pt 56Ω, Pt 100Ω, Thermocouple… + Vai trò cảm biến tự động hóa Cảm biến có vai trò quan trọng tốn điều khiển q trình nói riêng hệ thống điều khiển tự động nói chung Cảm biến thiết bị dung để thu thập thống số cơng nghệ q trình Tất thơng số mà cảm biến thu thập đƣợc đƣợc chuyển thành tín hiệu điều khiển xử lý Khi cảm biến khơng tốt gặp lỗi làm cho q trình xử lý tín hiệu điều khiển khơng xác Do đó, việc tìm lựa chọn cảm biến phù hợp ổn định điều khiện tue + Lựa chọn cảm biến : Sau q trình tìm hiểu nghiên cứu chúng em định chọn cảm biến đo độ ẩm nhiệt độ Thơng số kĩ thuật cảm biến: Nguồn điện cung cấp: 4mA - 24 VDC Dải độ ẩm tƣơng đối : – 100 % Độ xác độ ẩm : % Dải nhiệt độ : -400C -700C Độ xác nhiệt độ : 30C Luận văn thạc sĩ khoa học Page 66 Trƣờng đại học Bách Khoa Hà Nội Võ Văn Đại + Sơ đồ đấu nối: SƠ ĐỒ ĐẤU NỐI CẢM BIẾN + 24 VDC 1746 NI4 module 0V IN 0+ Độ ẩm vào IN 0ANL - White Brown IN 1+ Humidity & Temprature Sensor Yelow ANL IN 2+ Humidity & Temprature Sensor Brown Green Yelow Độ ẩm IN 2- White Nhiệt độ vào IN 1- Green ANL IN 3+ Nhiệt độ IN 3ANL TRU? NG Ð? I H? C BÁCH KHOA HÀ N? I B? mơn: MÁY & TÐH CNSHTP Tr n H? tên Svtk Dương Văn Nhân Gvhd V? Nguy?n Minh H? Ngày C.ký Ð? ÁN T? T NGHI? P THI? T K? PILOT H? TH? NG S? Y B? N V? ÐI? N hình 16: sơ đồ đấu nối cảm biến Luận văn thạc sĩ khoa học Page 67 Ký hi?u T.l? S.lg K.lg 1:1 01 1:1 Trƣờng đại học Bách Khoa Hà Nội Võ Văn Đại In put STT INPUT INPUT PLC Độ ẩm vào I:1 Nhiệt độ vào I:1 Độ ẩm I:1 Nhiệt độ I:1 Out ut STT INPUT INPUT PLC GHI CHÚ Relay TN O:2 Rơ le nhiệt Relay ĐC O:2 Rơ le Bơm khí bảng 5: Sơ đồ đấu nối Input Output Luận văn thạc sĩ khoa học Page 68 Trƣờng đại học Bách Khoa Hà Nội Võ Văn Đại Hình 17: Màn hình điều khiển Luận văn thạc sĩ khoa học Page 69 Trƣờng đại học Bách Khoa Hà Nội Võ Văn Đại Chƣơng – NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT PHƢƠNG ÁN SẤY KẾT HỢP VI SĨNG TRÊN SẢN PHẨM NHÃN 4.1 Nghiên cứu phƣơng án sấy tối ƣu kết hợp khơng khí khơ vi sóng: Trong thực tế, q trình sấy sản phẩm chịu nhiệt q trình phức tạp Khơng ngành sấy nói chung mà sấy sản phẩm chịu nhiệt nói riêng Q trình sấy thƣờng xảy giai đoạn chính:  Giai đoạn thứ nhất: giai đoạn vật liệu sấy bị bốc ẩm tối đa Trong giai đoạn này, tác nhân bốc phần lớn lƣợng ẩm tự Lƣợng ẩm tự nằm bề mặt vật liệu sấy nên chúng dễ bị bóc khỏi vật liệu sấy  Giai đoạn thứ hai: giai đoạn vật liệu sấy bị bốc ẩm lƣợng ẩm liên kết Do lƣợng ẩm liên kết nằm sâu vật liệu sấy nên q trình diễn chậm khó khăn Do đó, lƣợng ẩm bốc bề mặt bốc vào khơng khí giảm Q trình dẫn đến độ ẩm sản phẩm sấy đạt độ ẩm cân với tác nhân sấy Việc xác định thời điểm q trình sấy nằm giai đoạn thứ hay giai đoạn thứ hai tốn cần giải đáp Do đó, cần có phép tính định tính nhƣ định lƣợng để xác định thời điểm Đối với sản phẩm có lớp vỏ ngồi chắn q trình sấy để bốc nƣớc bên vỏ cơng đoạn khó khăn phải khoảng thời gian dài q trình sấy kết thúc Với sản phẩm sấy nhƣ nhãn, long nhãn tơi đề xuất sử dụng kết hợp với vi sóng để tăng hiệu q trình sấy khơng khí khơ 4.2 Tổng quan vi sóng phƣơng pháp sấy kết hợp vi sóng: 4.2.1 Vi sóng gì: Vi sóng đƣợc sinh từ nguồn magnetron, đƣợc dẫn theo ống dẫn sóng, vào ngăn nấu phản xạ qua lại tƣờng ngăn lò vi sóng, bị hấp thụ sản phẩm Vi sóng lò dao động trƣờng điện từ với tần số thƣờng 2450 MHz (bƣớc sóng cỡ 12,24 cm) Luận văn thạc sĩ khoa học Page 70 Trƣờng đại học Bách Khoa Hà Nội Võ Văn Đại Các phân tử sản phẩm sấy (nƣớc, đƣờng chất hữu khác) thƣờng dạng lƣỡng cực điện (có đầu tích điện âm đầu tích điện dƣơng) Những lƣỡng cực điện có xu hƣớng quay cho nằm song song với chiều điện trƣờng ngồi Khi điện trƣờng dao động, phân tử bị quay nhanh qua lại Dao động quay đƣợc chuyển hóa thành chuyển động nhiệt hỗn loạn qua va chạm phân tử, làm nóng sản phẩm sấy Vi sóng tần số 2450 MHz làm nóng hiệu nƣớc lỏng, nhƣng khơng hiệu với chất béo, đƣờng nƣớc đá Việc làm nóng đơi bị nhầm với cộng hƣởng với dao động riêng nƣớc, nhiên thực tế cộng hƣởng xảy tần số cao hơn, khoảng vài chục GHz Các phân tử thủy tinh, số loại nhựa hay giấy khó bị hâm nóng vi sóng tần số 2450 MHz 4.2.2 Phƣơng pháp sấy kết hợp vi sóng:  Do khả sinh nhiệt sản phẩm sấy tƣơng đối lớn Thời gian tác động nhanh hiệu cao Nên lƣợng ẩm bốc từ sản phấm sấy nhanh Khi kết hợp sấy với khơng khí khơ đƣợc tạo sau qua chất hút ẩm silicagel làm cho q trình diễn nhanh Mặt khác, bật vi sóng với cƣờng độ lớn làm cho sản phẩm sấy chịu nhiệt độ cao dễ làm sản phẩm sấy khơng giữ đƣợc chất lƣợng tốt Do phƣơng pháp sấy khơng khí khơ kết hợp với vi sóng có phƣơng pháp thực hiện: Phƣơng pháp 1: dòng khơng khí khơ qua tủ sấy có gắn vi sóng liên tục Vi sóng bật tắt theo chu kỳ 50s- 100s để đảm bảo nhiệt độ vật liệu sấy khơng bị tăng lên q cao gây biến tính mặt chất lƣợng cho vật liệu sấy Luận văn thạc sĩ khoa học Page 71 Trƣờng đại học Bách Khoa Hà Nội Võ Văn Đại Phƣơng pháp 2: dòng khơng khí khơ liên tục đƣợc cấp vào tủ sấy có gắn vi sóng Cƣờng độ vi sóng đƣợc điều chỉnh vơ cấp từ kiểm sốt đƣợc nhiệt độ thời gian bốc ẩm vật liệu sấy  Đề xuất mơ hình sấy kết hợp khơng khí khơ vi sóng: Hình 18: Sơ đồ ngun lý máy sấy kết hợp khơng khí khơ vi sóng Trên hình thể mơ hình sấy kết hợp khơng khí khơ vi sóng  Cấu tạo thiết bị: - bơm ly tâm pha 0,75kW - cột chứa silicagel gồm tầng đĩa - Buồng sấy có gắn vi sóng - Các van phụ kiện đƣờng ống  Phân tích q trình; Khơng khí từ bơm ly tâm đƣợc đẩy vào cột chứa silicagel cột chứa có tầng silicagel đặt cách 30cm Tại khơng khí mang ẩm đƣợc silicagel tách ẩm Tiếp theo đó, khơng khí khơ vào buồng sấy lồng quay Luận văn thạc sĩ khoa học Page 72 Trƣờng đại học Bách Khoa Hà Nội Võ Văn Đại Với cơng dụng lồng quay giúp cho vật liệu sấy (nhãn ) đƣợc đảo trộn Dƣới tác động vi sóng làm cho ẩm vật liệu sấy bốc ngồi gặp khơng khí khơ làm cho lƣợng ẩm bốc nhiều Tiếp đến tắt vi sóng, khơng khí khơ tiếp tục đƣợc bơm vào buồng sấy trì khơng khí khơ buồng sấy 4.3 Đánh giá kết thu đƣợc sản phẩm nhãn thử nghiệm : 4.3.1 Phân tích đánh giá kết thí nghiệm:  Thí nghiệm kiểm tra: thí nghiệm ngày 25/09, khối lƣợng nhãn ban đầu 500g Bảng kết thí nghiệm: Luận văn thạc sĩ khoa học Page 73 Trƣờng đại học Bách Khoa Hà Nội Võ Văn Đại Thời gian Khối lƣợng (g) 15h00 500 16h00 468 17h00 436 18h00 406 19h00 388 20h00 370 21h00 353 22h00 365 23h00 348 10 00h00 327 11 01h00 308 12 02h00 301 13 03h00 282 14 04h00 263 16 08h00 217 17 10h00 190 18 11h00 178 19 12h00 163 20 14h00 159 21 15h00 152 TT Ghi Bảng 6: Bảng số liệu thí nghiệm sấy kết hợp Luận văn thạc sĩ khoa học Page 74 Trƣờng đại học Bách Khoa Hà Nội Võ Văn Đại khối lượng nhãn(g) 600.00 500.00 Axis Title 400.00 300.00 khối lượng nhãn(g) 200.00 100.00 0.00 lượng ẩm (g) Axis Title 50.00 lượng ẩm (g) 0.00 Hình 19: Đồ thị biểu diễn q trình sấy kết hợp Luận văn thạc sĩ khoa học Page 75 Trƣờng đại học Bách Khoa Hà Nội Võ Văn Đại Nhận xét: qua phƣơng pháp sấy khơng khí khơ kết hợp với vi sóng có kết khả quan So với phƣơng pháp sấy nóng thơng thƣờng phƣơng pháp sấy kết hợp có ƣu sau: Thời gian sấy phƣơng pháp sấy kết hợp khơng khí khơ vi sóng đảm bảo đƣợc tính thẩm mĩ nhƣ chất lƣợng sản phẩm Thời gian sấy đƣợc rút ngắn so sánh với sấy khơng khí khơ thơng thƣờng Luận văn thạc sĩ khoa học Page 76 Trƣờng đại học Bách Khoa Hà Nội Võ Văn Đại CHƢƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN: Dựa kết tính tốn thực nghiệm nghiên cứu sản xuất khơng khí khơ đề xuất phƣơng án sấy kết hợp khơng khí khơ vi sóng Phòng thí nghiệm Q Trình Thiết bị cơng nghệ sinh học cơng nghệ thực phẩm ta rút kết luận: - Nắm vững quy trình cơng nghệ sản xuất khơng khí khơ chất hấp phụ ẩm silicagel Thiết kế chế tạo thiết bị sản xuất khơng khí khơ quy mơ phòng thí nghiệm - Xác định đƣợc thống số hai q trình hút ẩm nhả ẩm silicagel Từ đề đƣợc cách thức hiệu thiết kế mở rộng quy mơ Hai q trình diễn cụ thể nhƣ sau:  Đối với q trình hút ẩm Với kg silicagel áp suất khí vào atm Ta thấy độ ẩm khơng khí đầu vào silicagel 100% độ ẩm khí 21% thời gian thí nghiệm h Do khả hút ẩm silicagel cao trì thời gian dài Và với độ ẩm 21% khơng khí sau qua silicagel cung cấp khơng khí khơ cho buồng sấy cách liên tục  Đối với q trình nhả ẩm: Trong thời gian 2h độ ẩm 2,8 kg silicagel từ 46% xuống 18%, nhiệt độ đầu q trình sấy silicagel tăng lên từ 400C đến 530C Điều chứng minh khả hồn ngun silicagel cao thời gian ngắn Vì với áp suất thƣờng nhiệt độ sấy silicagel dao động quanh 180 0C silicagel đƣợc sấy hồn tồn Khả hút ẩm nhả ẩm qua thí nghiệm kiểm chứng phân tích, tơi nhận thấy thời gian cho hai q trình tƣơng đƣơng Vì Luận văn thạc sĩ khoa học Page 77 Trƣờng đại học Bách Khoa Hà Nội Võ Văn Đại chế tạo thiết bị thực cơng đoạn để ln ln có khơng khí khơ cho q trình sấy - Phƣơng án sấy tối ƣu cách kết hợp khơng khí khơ vi sóng có khả áp dụng thực tế Với phƣơng pháp sấy kết hợp thời gian sấy thời gian q trình sấy nóng nhƣng chất lƣợng sản phẩm tăng lên 5.2 KIẾN NGHỊ: - Đây lĩnh vực Việt Nam cần phải tiến hành thêm nhiều kháo sát thí nghiệm để kiểm chứng trƣớc áp dụng thực tế - Do tính thực tiễn để tài lớn ngành cơng nghiệp chế biến bảo quản sản phẩm ngày phát triển ngành sấy đứng trƣớc hội thay đổi chất Các sản phẩm sau q trình sấy khơng đáp ứng đƣợc số lƣợng mà chất lƣợng phải đảm bảo Do đó, hội mở rộng cơng nghệ sấy kết hợp khơng khí khơ vi sóng sang sản phẩm nơng nghiệp khác lớn Luận văn thạc sĩ khoa học Page 78 Trƣờng đại học Bách Khoa Hà Nội Võ Văn Đại TÀILIỆU THAM KHẢO Nguyễn Văn May (2002), Kỹ thuật sấy nơng sản thực phẩm, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Văn Lụa, (2005),Giáo án kỹ thuật sấy nơng sản thực phẩm, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội TS Nguyễn Tiến Dũng Điều khiển logic lập trình PLC NXB thống kê 1999 Hà Mạnh Thƣ.Đồ thị kĩ thuật nhiệt NXB Bách Khoa Hà Nội Bùi Hải Thế Sơn Kĩ thuật nhiệt NXB khoa học kĩ thuật 2002 Sổ tay hóa cơng Tập I- NXB khoa học kĩ thuật Nevekin L.C,Drying and Technique in Drying, Science and Technological Publishing, Dofia 1998 Reinhold V.N, Drying and Storage of Gains and Oilseeds, Newyork 1999 Medeni Maskan ,Microwave/air and microwave finish drying of banana 10 Medeni Maskan, Drying, shrinkage and rehydration characteristics of kiwifruits during hot air and microwave drying Luận văn thạc sĩ khoa học Page 79 ... diện tích sản xuất Mặt khác vào với khối lƣợng cơng việc cần phải nghiên cứu em định chọn đề tài: "Nghiên cứu xử lý khơ khơng khí đề xuất khả ứng dụng chế biến, bảo quản sản phẩm chịu nhiệt. "cho... nghiệp chế biến nhƣ bảo quản sản phẩm thực phẩm ln u cầu độ ẩm mơi trƣờng ln ln phải khơ Trƣớc u cẩu thực tế sản xuất, phƣơng pháp bảo quản sản phẩm thực phẩm khơng khí khơ đƣợc triển khai Và bƣớc... sản phẩm chịu nhiệt - Thiết kế, chế tạo Pilot máy sấy nhiệt độ thấp (phần khí phần điều khiển tự động) - Nghiên cứu xác định chế độ cơng nghệ sấy tối ƣu q trình sấy cho sản phẩm cụ thể - Đề xuất